毛健宇
摘 要:随着中国城镇化、工业化的快速发展和各地区新增工业建设用地相应“退城入园”政策的影响下,山地建厂愈加常态化。本文以某锌冶炼厂项目为例,探讨山地项目中总图布置与自然地貌间结合关系,以达到降低施工难度、节约建设成本、提高运营效率的目的。
关键词:总图;竖向设计;山地项目;节约成本;降低施工难度
1.前言
众所周知,我国国土幅员辽阔,自然资源丰富,但人口众多,人均经济与居住面积低于世界发达国家平均水平,且国土面积中约2/3为山地丘陵,建设成本较高。当前,我国处于城镇化、工业化快速发展阶段,为响应“十四五”规划要求,优化区域经济布局,促进区域协调发展,实现人与自然和谐发展,工业产业结构正亟待升级。东南沿海地区工业依靠技术升级进步正转型向高新技术密集型产业,而原有的一些劳动密集型产业和一般技术型企业逐步向中西——东北部迁徙,厂址建设条件也从平原迈入山地、丘陵、盆地,乃至高原区域。
《全国土地利用总体规划纲要(2006~2020年)》指出:我国当前和今后一段时期,建设用地供需矛盾更加突出,保护农用地特别是耕地的形势日趋严峻,统筹协调土地利用的任务相当艰巨,要强化土地利用总体规划的整体控制作用,核减用地规模,调整用地布局,同时,各工厂响应“退城入园”政策。因此,在未来的建厂条件中,丘陵、山地将越发常见,总图布局也应根据山地自然地形地貌,合理协调厂区总平面、竖向之间关系,响应国家政策要求,实现节省工程建设投资、降低工厂运营成本、提高厂内物流运输效率,防止用地浪费等目标。现结合工程中的实例,就某锌冶炼厂总图布置、竖向设计、物料衔接分享以下几点体会。
2.厂址概述
本项目为废旧资源循环利用转型升级,年处理废铅酸蓄电池60万吨,产精铅30万吨,同时年处理钢厂烟灰10万吨,与原有冶炼厂均位于园区内,相距940m。项目四周交通便利,东侧与北侧为已建成的乡村公路,南侧与西侧为现有冲沟,深40~70m,与厂区红线间规划有20m绿化缓冲带。
厂址属温带大陆性季风气候,年平均温度7℃,最低温度-34℃,年平均降水量372.5mm,年主导风向为西北风,最大冻土深度为1460mm。
场地自南向北为逐渐降低的阶梯式坡地,地貌平整,植被单一,高程为1 195~1155m,平均坡度约为4.81%。
场地土类型为湿陷性黄土,抗震防设烈度为7度。
3.总平面布置
3.1总平面布置原则
(1)符合工业园区的总体规划要求;
(2)按照工艺配置,使流程合理、顺捷;
(3)合理紧凑布置建构筑物,节省用地和减少土石方工程量,避免产生高填方;
(4)满足安全、卫生、施工、消防等要求;
(5)结合园区规划和厂区绿化,提高环境质量,创造良好的生产条件和整洁友好的工作环境。
3.2平面布置
依据园区提供的规划用地位置及范围,本项目主要包括两部分:年处理废铅酸蓄电池60万吨、年处理10万吨钢厂烟灰。
考虑到项目建设用地高差(由北至南高差有40m)、外部道路条件(用地东侧有已建成道路)、水和电接口(从北侧老厂区来)以及当地风向(主导风向为西风)等因素,全厂共分为5个区块,分别为废铅酸蓄电池综合处理区、铅膏处理及公辅区、烟气脱硫和钢厂烟灰处理区、厂前区、氧气站及水泵站区。
氧 气站与给水加压泵站位于厂区的西北端1184.00m平台,此处地势较高、坡度较大,且位于厂区主导风向的上风侧,环境清洁干净。给水加压泵站放于填方区域,利用地下水池可减少填方量。
厂前区放置在全厂北部偏东1177.00m平台,位于全厂主导风向的上风侧,环境清洁且实现人货流隔离。
废铅酸蓄电池综合处理区布置在地势较平坦的中部1177.00m平台,铅膏处理及公辅区布置在1167.00m平台,两车间竖向平行布置,可利用场地高差,缩短皮带长度,方便生产。各个公辅车间、烟气处理系统集中布置,靠近主要服务车间,缩短管道衔接长度,便于日后运营管理。
年处理10万吨钢厂烟灰区布置在1162.00m平台,车间均由皮带、埋刮板或链式输送机衔接,在布置中尽量减少皮带转角,不增设转运站,使运输便捷,挥发窑烟气经收尘后进入烟气脱硫系统。
雨水收集处理系统位于全厂南侧最低点,方便雨水和污水的汇集处理。
3.3竖向设计
考 虑到厂区内主干道爬坡坡度、自然地形地貌、路网设置以及车间体量等因素,为节约土石方工程量,减少车间基础打桩数量,从而节约建设成本,将厂区竖向分为四个较大的台阶,分别是1184.00平台、1177.00平台、1167.00平台和1162.00平台。各个平台与外部道路标高基本贴合,降低放坡高度,避免高边坡出现。
由于厂区地质条件为湿陷性黄土,地基承载力较低,厂区平台间尽可能采用1:1边坡形式连接。土方挖方工程量42.4万,填方39.1万,场地排水采用暗管形式,以避免雨水沟的不均匀沉降。
氧气站与水泵站噪音较大,宜单独设置,同时,考虑到外部路标高1176.60m与平台衔接道路坡度宜不大于6%,将平台标高定为1184.00,并将水池放于填方区,尽可能减少土方工程量,方便现场施工。
为实现厂区进厂环境开阔,同时结合自然地形特点,厂前区、电池综合处理与人货流出入口均位于1177.00平台上,但电池综合处理厂房跨度等高线较多。经沟通后,将电池处理车间原料库改设为地下式,在平台土方平衡的基础上,可以将车间±0.00标高进行适当抬高,以便于原料坑施工、降低打桩数量和深度。同时由于场地地质为湿陷性黄土,地下式原料坑可减少填方工程量,节约土体强夯或换填费用。
铅膏处理车间和电池处理车间皮带高差大,可通过平台高差缩短皮带长度,综合考虑边坡占地、皮带高差、土方平衡等因素,平台高度定位1167.00。
烟气脱硫和钢厂烟灰处理区平台处等高线逐渐从东北-西南走向渐变为东-西走向,工艺设备为2套“回转窑-余热锅炉-收尘”,可平行于等高线布置,便于现场施工与打桩,南侧设置雨水收集池,池壁可与外部挡土墙共用,节约建筑成本并降低填方工程量,利于土体稳固。
4.总结
随着日后我国城镇化、工业化快速发展,工业项目厂址建设条件越来越受到约束,山地厂址将愈发普遍,通过对山地自然地形地貌、地质条件的分析,结合工艺各个设备连接方式、运输工具、车间内部配置的特点,运用台阶间高差来降低厂区内部运输成本,同时结合车间配置与基础形式确定场平标高,有针对性的设计厂区的总平面和竖向工作,以达到满足地方政策要求,提高企业效益,降低工程建设成本的目的。
参考文献
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[2]陈俊武,浅谈山地总图设计中的节约用地——以某工业园区项目总图规划调整为例[J],建材与装饰,2013(5),43-44
[3] GB50187-2012,工业企业总平面设计规范(S),北京,中国计划出版社,2012